镀锌钢绞线的制造方法与流程

本发明涉及金属材料，尤其涉及一种镀锌钢绞线的制造方法。

背景技术：

1、斜拉索作为斜拉桥的重要部件，分别连接主塔和主梁，将主梁所承受的载荷传递至主塔。斜拉索的疲劳问题一直是斜拉桥设计中关注的焦点问题。采用更高抗拉强度的镀锌钢绞线，可以减少斜拉索所用镀锌钢绞线的数量及拉索的重量。然而，在相同的负载下，拉索横截面积的减小，会造成拉索的应力幅增加。

2、预应力镀锌钢绞线常用的强度级别为1860mpa，常用的钢种是swrs82b，钢中c含量为0.80～0.85wt%，si含量为0.12～0.32wt%，mn含量为0.60～0.90wt%，p和s的含量为0.020wt%以下，cr含量为0.13～0.25wt%。超高强度镀锌钢绞线常用的钢种是92si等，钢中c含量为0.90～0.95wt%，si含量为0.80～1.10wt%，mn含量为0.40~0.50wt%，cr含量为0.20～0.30wt%。在疲劳应力幅为350mpa～400mpa时，疲劳试验次数低于200万次，不合格。

3、gb/t 33363-2016中预应力镀锌钢绞线的强度等级最高为1960mpa，疲劳应力幅为300mpa，疲劳试验次数200万次，不断裂。

4、公告号为cn110924202a的专利文件公开了：斜拉索用2160mpa高强度镀锌钢绞线的生产方法，该专利文件中，提高了c质量分数，并严格控制了p、s及cu等元素含量，仅对有害元素作了控制，未针对高应力幅疲劳性能作出措施。

5、公告号为cn113897544a的专利文件公开了：一种稀土高强高韧预应力钢绞线用盘条及其冶炼轧制生产方法，钢中c含量为0.70～0.90wt%，si含量为0.10～0.30wt%，mn含量为0.60～0.90wt%，p含量≤0.025wt%，s含量≤0.025wt%，v含量0.01%～0.07wt%，cr含量为0.15～0.35wt%，re含量为0.0020～0.0040wt%，其余为fe及不可避免的杂质。所产出的盘条的抗拉强度低于2100mpa，且未针对高应力幅疲劳性能作出措施。

6、因此，如何保障镀锌钢绞线具有超高抗拉强度的前提下，提高镀锌钢绞线的抗疲劳性能成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决镀锌钢绞线具有超高抗拉强度的前提下，抗疲劳性能不达标的问题，本发明提供一种镀锌钢绞线的制造方法。

2、为实现本发明目的提供的一种镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、s1、采用双渣法使用转炉对钢水进行炼制；

4、s2、使用钢包精炼炉对钢水进行精炼；精炼结束前，对钢水软搅拌20min以上；

5、s3、对钢水进行连续铸造以形成铸件；连续铸造采用160×160mm2的断面进行，横拉速浇铸，过热温度为20～30℃；

6、s4、使用步进式蓄热式加热炉对铸件进行热轧制以形成横截面直径为13mm或14mm的盘条，采用风量为260000m3/h的风机对热轧后的盘条进行冷却；

7、s5、使用压力模具对盘条进行拉拔；

8、s6、将盘条浸入锌液中进行镀锌，镀锌速度为13～25m/min，所用锌液温度为445～460℃；

9、s7、以2m/s以下的拉拔速度对镀锌后的盘条进行拉拔；

10、s8、对镀锌后的盘条进行捻制，以形成镀锌钢绞线；

11、s5包括以下步骤：

12、采用浓度为100～280g/l的盐酸对盘条进行酸洗，酸洗时长大于或等于25min；

13、对酸洗后的盘条进行磷化，磷化温度为60～70℃，磷化时长大于或等于7min；

14、捻制所需加热温度为360～380℃，所需张力为0.40～0.50fm，捻制速度为40～80m/min，捻距为228～243mm；

15、盘条按质量百分比计，包括如下元素：

16、c：0.87～1.00wt%；si：0.85～1.40wt%；mn：0.30～0.90wt%；cr：0.10～0.50wt%；v：0 .01～0 .10wt％；ni：0.01～0.05wt%；re：0.0005～0.008wt%；al：0.01～0 .08wt％；余量为fe和不可避免的杂质。

17、在其中一些具体实施例中，盘条还包括如下元素：

18、p和s，且p+s的总含量≤0.025wt%。

19、在其中一些具体实施例中，盘条的索氏体含量大于85%，片层间距小于130nm，抗拉强度为1360~1450mpa，面缩≥22%。

20、在其中一些具体实施例中，镀锌钢绞线的抗拉强度为2100～2200mpa。

21、在其中一些具体实施例中，镀锌钢绞线的疲劳应力幅为350～400mpa，疲劳测试次数200万次，不发生断裂。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果：

23、（1）相对于强度级别为1860mpa的镀锌钢绞线所用盘条，提高了盘条中c元素和si元素的含量，进而提高了盘条的抗拉强度，从而保障了捻制而成的镀锌钢绞线具有2100mpa~2200mp的超高抗拉强度。而且，si元素降低了盘条镀锌时的强度损失。

24、（2）通过添加ni元素和re元素，有效地增加了镀锌钢绞线所用盘条的韧性，进而提高了镀锌钢绞线的抗疲劳性能。

25、（3）采用低损伤拉拔工艺进行拉拔，降低了拉拔过程中盘条表面的损伤程度，进而提高了镀锌钢绞线的抗疲劳性能。

26、（4）通过对盘条的化学组成元素及其含量进行优化，结合低损伤拉拔工艺进行拉拔，所制得的镀锌钢绞线具有2100mpa~2200mp超高抗拉强度的前提下，疲劳应力幅350mpa～400mpa时，疲劳试验次数200万次，不断裂。

技术特征：

1.一种镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，所述盘条还包括如下元素：

3.根据权利要求1至3任一项所述的镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，所述盘条的索氏体含量大于85%，片层间距小于130nm，抗拉强度为1360~1450mpa，面缩≥22%。

4.根据权利要求1所述的镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，所述镀锌钢绞线的抗拉强度为2100～2200mpa。

5.根据权利要求1所述的镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，所述镀锌钢绞线的疲劳应力幅为350～400mpa，疲劳测试次数200万次，不发生断裂。

技术总结
本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种镀锌钢绞线的制造方法，包括以下步骤：S1、采用双渣法使用转炉对钢水进行炼制；S2、使用钢包精炼炉对钢水进行精炼；精炼结束前，对所述钢水软搅拌20min以上；S3、对所述钢水进行连续铸造以形成铸件；连续铸造采用160×160mm2的断面进行，横拉速浇铸，过热温度为20～30℃；S4、使用步进式蓄热式加热炉对所述铸件进行热轧制以形成盘条，采用风量为260000m3/h的风机对热轧后的所述盘条进行冷却；S5、使用压力模具对所述盘条进行拉拔；S6、将所述盘条浸入锌液中进行镀锌，镀锌速度为13～25m/min，所用锌液温度为445～460℃；S7、对镀锌后的所述盘条进行拉拔；S8、对镀锌后的所述盘条进行捻制，以形成所述镀锌钢绞线。

技术研发人员：张叶飞,陈远清,谷杰,王淼,彭梦都,饶子才
受保护的技术使用者：江苏永钢集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15